強子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和強相互作用是中高能核物理和粒子物理共同關(guān)心的重要前沿課題,極化電子-離子對撞機是研究強子內(nèi)部三維結(jié)構(gòu),夸克膠子分布和強相互作用最有效設(shè)備。EicC（Electron Ion Collider in China）是我國計劃建造的主要用于�？淇搜芯康闹袊娮�-離子對撞機裝置,本文主要工作為設(shè)計了EicC質(zhì)子環(huán)pRing和電子環(huán)eRing的對撞光學(xué)。對撞光學(xué)設(shè)計是EicC對撞機最為關(guān)鍵的工作之一,是對撞機能否滿足指標要求的基礎(chǔ)。與常規(guī)對撞機不同的是EicC要求高亮度、雙極化、全立體角探測,光學(xué)設(shè)計難度大。為此EicC采用雙對撞區(qū)非對稱光學(xué)設(shè)計,使兩環(huán)對撞區(qū)同時滿足探測器全立體角探測和安裝要求;在此基礎(chǔ)上,通過進一步匹配兩環(huán)弧區(qū)及ERL等功能段對撞模式光學(xué),完成了質(zhì)子對撞環(huán)pRing和電子對撞環(huán)eRing對撞模式光學(xué)設(shè)計。對撞機對色品有著嚴格要求,質(zhì)子環(huán)pRing弧區(qū)間短直線節(jié)無法提供與弧區(qū)一致的Beta函數(shù),使該環(huán)色品補償工作難度進一步提升。本文通過研究質(zhì)子環(huán)pRing不同色品補償模式,最終確定了弧區(qū)加短直線節(jié)共同補償?shù)纳费a償方案。而且,EicC兩對撞區(qū)位于同一長直線節(jié),對撞... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院近代物理研究所)甘肅省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

HERA電子-離子對撞機布局圖

EicC對撞光學(xué)設(shè)計4圖1.2HERA對撞區(qū)布局圖Fig1.2InteractionregionlayoutoftheHERA1.1.2JLEIC裝置電子-離子對撞機體現(xiàn)了在量子色動力學(xué)中到達下一個前沿的愿景，它將強子的行為理解為夸克和膠子的復(fù)雜束縛態(tài)。美國杰斐遜實驗室（JLab）從事基于CEBAF加速器的極化電子-離子對撞機的可行性研究已有十多年�？偟哪繕耸菍�12GeV/u的CEBAF中能量為3～11GeV/u的極化電子束與離子加速器中能量為20～250GeV/u的極化離子或非極化重離子相碰撞[2]。CEBAF的12GeV/u升級將詳細地映射核子的價夸克組分和核波函數(shù)，而電子-離子對撞機將確定�？淇嗽诤艽蟪潭壬衔粗淖饔�，并首次研究結(jié)合所有原子核的粘合劑。JLEIC將允許核科學(xué)家繪制核子中夸克和膠子的自旋和空間結(jié)構(gòu)圖，發(fā)現(xiàn)核子中膠子的集體效應(yīng)，并理解夸克和膠子中強子的出現(xiàn)。杰斐遜實驗室的電子-離子對撞機將使來自CEBAF循環(huán)超導(dǎo)射頻（SRF）直線加速器（linac）的高極化電子束與來自新的離子加速器和儲存環(huán)的高極化輕離子束或未極化的重離子束發(fā)生碰撞。從一開始，杰斐遜實驗室的設(shè)計研究就致力于實現(xiàn)對撞機的高性能，特別是每個探測器可接受的高達1034cm-2s-1的超高亮度，同時保持電子束和輕離子束的高極化率，這是未來電子-離子對撞機設(shè)施的

JLEIC裝置布局

【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國極化電子離子對撞機計劃[J]. 曹須,常雷,暢寧波,陳旭榮,陳卓俊,崔著鈁,戴凌云,鄧維天,丁明慧,龔暢,桂龍成,郭奉坤,韓成棟,何軍,黃虹霞,黃銀,Kaptari L P,李德民,李衡訥,李民祥,李學(xué)潛,梁羽鐵,梁作堂,劉國明,劉杰,劉柳明,劉翔,羅曉峰,呂準,馬伯強,馬伏,馬建平,馬余剛,冒立軍,Mezrag C,平加倫,秦思學(xué),任航,Roberts C D,申國棟,史潮,宋勤濤,孫昊,王恩科,王凡,王倩,王榮,王睿儒,王濤峰,王偉,王曉玉,王曉云,吳佳俊,吳興剛,肖博文,肖國青,謝聚軍,謝亞平,邢宏喜,徐瑚珊,許怒,徐書生,鄢文標,閆文成,閆新虎,楊建成,楊一玻,楊智,姚德良,尹佩林,詹文龍,張建輝,張金龍,張鵬鳴,張肇西,張振宇,趙紅衛(wèi),趙光達,趙強,趙宇翔,趙政國,鄭亮,周劍,周詳,周小蓉,鄒冰松,鄒麗平.  核技術(shù). 2020(02)



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